01/04/2022 - 16:51
Uma equipe de quase 100 cientistas do Consórcio Telomere-to-Telomere (T2T) sequenciou o genoma humano completo. Essa é a primeira vez que foi sequenciado em sua totalidade, dizem os pesquisadores.
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“Ter essas informações completas nos permitirá entender melhor como nos formamos como um organismo individual e como variamos não apenas entre outros humanos, mas entre outras espécies”, disse Evan Eichler, pesquisador do Howard Hughes Medical Institute da Universidade de Washington e líder da pesquisa, na quinta-feira (31).
A nova pesquisa, publicada na quinta-feira (31) na revista Science, introduz 400 milhões de letras no DNA previamente sequenciado, ou seja, o valor de um cromossomo inteiro. O genoma completo permitirá aos cientistas analisar como o DNA difere entre as pessoas e se essas variações genéticas desempenham um papel na doença.
Até agora, não estava claro o que esses genes desconhecidos codificavam. “Acontece que esses genes são incrivelmente importantes para a adaptação. Eles contêm genes de resposta imune que nos ajudam a nos adaptar e sobreviver a infecções, pragas e vírus. Eles contêm genes que são… muito importantes em termos de previsão de resposta a medicamentos”, explicou Eichler.
Os pesquisadores se basearam em duas tecnologias de sequenciamento de DNA que surgiram na última década para concretizar este projeto. O primeiro é o método de sequenciamento de DNA Oxford Nanopore, que pode sequenciar até 1 milhão de letras de DNA de uma só vez, mas com alguns erros, e o sequenciamento de DNA PacBio HiFi, que pode ler 20.000 letras com 99,9% de precisão.
De acordo com Eichler, sequenciar o DNA humano é como resolver um quebra-cabeça. Os cientistas devem primeiro quebrar o DNA em partes menores e depois usar máquinas de sequenciamento para juntá-lo na ordem correta. Ferramentas de sequenciamento anteriores podiam sequenciar apenas pequenas seções de DNA de uma só vez.
Com um quebra-cabeça de 10.000 peças, é difícil organizar corretamente pequenas peças de quebra-cabeça quando elas são parecidas, assim como sequenciar pequenas seções de DNA. Mas, com um quebra-cabeça de 500 peças, é muito mais fácil organizar peças maiores, ou, neste caso, segmentos mais longos de DNA.
Um segundo desafio dos pesquisadores foi encontrar células que continham apenas um genoma. As células humanas padrão contêm dois conjuntos de DNA, uma cópia materna e uma cópia paterna, mas essa equipe usou DNA de um grupo de células chamado mola hidatiforme completa, que contém uma duplicata do conjunto paterno de DNA.
Uma mola hidatiforme completa é uma complicação rara de uma gravidez causada pelo crescimento anormal de células que se originam da placenta. Essa abordagem simplifica o genoma para que os cientistas precisem sequenciar apenas um conjunto em vez de dois conjuntos de DNA.
Como a equipe de pesquisa usou um conjunto duplicado de DNA, os cientistas não conseguiram sequenciar o cromossomo Y originalmente. De acordo com o principal autor do estudo, Adam Phillippy, a equipe conseguiu sequenciar o cromossomo Y usando um conjunto diferente de células.
No entanto, decodificar essa sequência sem intervalos tem um preço alto. Phillippy, que também é chefe da seção de informática genética do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano, disse que, no conjunto, o projeto custou alguns milhões de dólares ou mais.
Mas isso é uma fração dos quase US$ 450 milhões que custou ao Projeto Genoma Humano para alcançar sua sequência final em 2003. E com a nova tecnologia, o sequenciamento está ficando cada vez mais barato. Por enquanto, ainda é um processo muito caro e demorado. Mas uma pesquisa que usa esse genoma para identificar se certas diferenças genéticas estão ligadas a cânceres específicos está em andamento.
Conhecer as variações genéticas também pode permitir que os médicos personalizem melhor os tratamentos, de acordo com Michael Schatz, outro pesquisador da equipe e professor de ciência da computação e biologia na Universidade Johns Hopkins.
Phillippy espera que, nos próximos 10 anos, o sequenciamento dos genomas dos indivíduos possa se tornar um exame médico de rotina que custa menos de US$ 1.000 (R$ 4670 na cotação atual). Sua equipe continua trabalhando para esse objetivo.
